生物碱
一、生物碱的概念及临床应用
生物碱(alkaloid)一般是指生物体内的一类含氮有机化合物,许多生物碱具有显著生理活性。
生物碱是植物有效成分中研究最多的一类。生物碱的分子结构多数属于仲胺、叔胺,少数为伯胺,常含有氮杂环,且大多具有碱性。由于生物碱主要存在于植物中,故又称植物碱。
植物中的生物碱常以有机酸盐(苹果酸盐、柠檬酸盐等)形式存在。
生物碱一般按它的来源命名。例如,从麻黄中提取的生物碱就叫麻黄碱(ephedrine)。
生物碱广泛应用于医药中,目前应用于临床的生物碱有100种以上,如颠茄中的莨菪碱,其外消旋体就是阿托品(atropine),可用作抗胆碱药,具有散瞳,解平滑肌痉挛以及有机磷中毒的解毒等功效;黄连中的小檗碱(即黄连素)是很好的消炎药品;麻黄中的麻黄碱可用于平喘等。但也有一些生物碱具有很强的毒性,即使作为中药使用,用量不当也足以致人死命。而另有一些生物碱则容易使人产生长期的依赖性,成为严重危害人身健康的毒品。常见的生物碱见表13-2。
二、生物碱的通性
大多数生物碱为无色有苦味的晶形固体,有些为挥发性液体(如烟碱等),能随水蒸气蒸馏出来而不被破坏,多具有旋光性。
绝大多数生物碱具有胺类或含氯杂环的结构,因而显碱性,分子结构类型不同,碱性强弱也不一样。游离生物碱一般不溶于水,能溶于氯仿、乙醇、乙醚等有机溶剂,亦能与稀酸反应生成生物碱盐而溶于稀酸溶液中。
生物碱盐的溶解性与生物碱恰好相反:一般易溶于水及乙醇,难溶或不溶于苯、氯仿、乙醚等低极性有机溶剂。生物碱盐遇较强的碱仍可变为不溶于水的生物碱。
常利用生物碱的溶解性从植物中提取、精制生物碱。由植物中提取生物碱时,通常用稀盐酸或稀硫酸溶液,使它们转化为盐酸盐或硫酸盐而转移到提取液中,然后用NaOH或Ca(OH)2处理提取液,此时水溶性很小的生物碱就沉淀下来,最后用有机溶剂(如乙醚、氯仿等)把游离的生物碱萃取出来。
生物碱遇一些试剂能产生不同颜色的沉淀,可利用这些试剂来检验生物碱。但由于此类反应易受杂质的干扰,一般用提纯的生物碱反应才较灵敏、准确。常用的沉淀剂有碘化汞钾等。
三、吗啡、可待因和海洛因的结构、功能与毒性
罂粟是一种一年生或两年生草本植物,其带籽的蒴果含有一种浆液,在空气中干燥后形成棕黑色黏性团块,这就是中药阿片(opium),旧称鸦片。
阿片中含20种以上的生物碱,其中最重要的是吗啡(morphine)、可待因(codeine)和罂粟碱(papaverine)等,前两者在临床上应用较多。
吗啡是阿片中最重要、含量最多的有效成分。其纯品为无色六面短棱锥状结晶,味苦,难溶于水、醚、氯仿等,较易溶于热戊醇及氯仿与醇的混合溶剂。因分子结构中同时含有氮原子和酚羟基,故为两性化合物。
临床一般使用吗啡的盐酸盐及其制剂。它是强烈的镇痛药物,其镇痛作用能持续 6小时,还能镇咳,但容易成瘾,一般用于解除晚期癌症病人的痛苦或大手术病人三天内小剂量镇痛。
可待因为无色斜方锥状结晶、味苦,溶于沸水、乙醇等。它的结构中无酚羟基,故不显两性。临床一般应用其磷酸盐,主要作用于中枢性神经系统,兼有镇咳和镇痛作用,其强度较吗啡弱,比吗啡安全。长期使用易产生成瘾性。
海洛因(heroin)即二乙酰吗啡,为白色柱状结晶或结晶性粉末,难溶于水,易溶于氯仿、苯和热醇,光照或久置易变为淡棕黄色。海洛因不存在于自然界,其成瘾性为吗啡的3~5倍,严禁作为药用,是对人类危害最大的毒品之一。